Файл: Липкович, Э. И. Процессы обмолота и сепарации в молотильных аппаратах зерноуборочных комбайнов (пособие для конструкторов зерноуборочных машин).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 78
Скачиваний: 0
Исходные данные:I.
|
Физико-механические свойства растительной массы |
||
Отношение зерна |
к соломе |
1 : 1,5 |
|
Длина стебля, м |
м |
0,58 |
|
Диаметр стебля, |
0,003 |
||
Вес |
одного зерна, кг |
0 ,0 3 -ю - 3 |
|
Вес |
колоса, кг |
|
2- ІО -3 |
Вес |
одного стебля, кг |
1,25-ІО -3 |
|
Критическая степень сжатия |
7 |
||
Объемный вес соломистой массы, кг/м3 |
25 |
||
Сила связи зерна |
с колосом, кг |
|
|
|
максимальная |
0,26 |
|
|
минимальная |
0,04 |
|
Коэффициент внутреннего трения |
|
||
(при |
степени сжатия иа входе) |
0,55 |
|
Конструктивные параметры аппарата
Рабочая |
ширина |
бича, м |
|
0,02 |
|||
Расстояние между бичами |
|
принимается |
|||||
Толщина |
планки |
деки, м |
|
по СК-4А |
|||
|
0,008 |
||||||
Расстояние между планками, м |
|
0,03 |
|||||
Диаметр |
прутка, |
м |
|
|
0,003 |
||
Расстояние между осями прутков, м |
0,014 |
||||||
Длина |
барабана, |
м |
|
|
1,2 |
||
|
|
|
|
Технологические параметры |
|||
Зазоры |
в молотильном |
подбарабанье, м |
|
||||
|
|
на |
входе |
|
|
0,016 |
|
|
|
на |
выходе |
|
|
. 0,04 |
|
Скорость |
барабана, м/сек |
|
30 |
||||
Скорость |
подачи, м/сек |
|
|
3,2 |
|||
Коэффициент использования длины барабана |
0,8 |
||||||
I. |
|
Предельная пропускная способность молотильного аппа |
|||||
рата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
~ ~ |
cd- г ) |
|
Qm |
1 0 0 г)1 |
/ |
gAj |
|
|||
|
|
|
|
|
|
• ОкбіуЬЬо (Г—f2 ) ; |
|
А=0,0001 ——, с = 12, f)—Гг = 0,05
см2
(по данным проф. М. А. Пусгыгина);
151
qm < 100-0,8-1,2 |
9,8 |
-0,0001 -8 |
12(1- 1 ) |
|
|
,14-0,55 |
|
7-0,016-0,02 X |
|
|
3 |
6 |
7 |
|
X 40-0,0008 • 0,05 = 96 FÖ,00487 =6,72 |
кг/сек. |
|||
Принимаем qm = 6,5 кг/сек. |
|
|
||
II. Скорость растительной массы в подбарабанье моло тильного аппарата.
1 . Толщина потока растительной массы на входе подбарабанья
\ = - 3 SL = |
-------^ -------- |
=10,053 м. |
Тѵ;іи |
40-0,8-1,2-3,2 |
|
2. Нормальная сила сжатия потока на входе подбарабаиья
|
1 |
д |
Г) П'іЙ |
|
T,=Arjle |
с ( 1 — ) |
|
||
b; ot |
‘ |
= 3,3; |
|
|
1 |
1 |
8 , |
0,016 |
|
T] = 0,0001 ■0,8 • 120 • 0,8 ■e |
12(1~ iV |
кг. |
||
|
’ = 34,77 |
|||
3. Скорость растительной массы на входе подбарабаиья
ѵ ^ т Д а . - у + и -
|
|
Яш |
|
= |
^-34,77-■ ° ’0- - 8 - - 0,05+3,2 = 0,24+3,2 = 3,44 м/сек. |
||
|
6,5 |
3,14-0,55 |
|
4. |
Нормальная сила сжатия, |
средняя по углу обхвата: |
|
|
|
|
1 |
|
|
Тср = Аті1Ье |
С ( І --------- ) |
|
|
°ср • |
|
Имея в виду вогнутый характер нарастания нормальной силы сжатия и степени сжатия по углу обхвата, принимаем среднее значение степени сжатия для трех точек: на входе аI, на выходе а2 и в середине подбарабаиья а3:
152
|
Стер— |
cfI+<72+03 |
_ 3,3+3,7+6,4 |
_,, |
|
|||
|
----—-------—---------—------- —4,4b, |
|
||||||
|
Тер=0,0001 -0,8 • 120 -0,8е |
|
4 ’4 6 |
= 86,5 кг. |
|
|||
5. Скорость растительной массы на выходе подбарабанья: |
||||||||
|
2 Н |
2 |
2 |
|
|
|
2ш і — D |
|
|
---- -Q%+Ü>2—и |
1 = D (соі+сог) ln |
|
|
||||
|
m R 2 |
|
|
|
6,28-6,50)l + CÖ2— D |
|
||
m- |
2^qm |
v= 17 |
j, |
|
,, |
|||
— —; |
-/сек; m = |
9,8-17 |
=0,24 кг.сек2/м; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
TcpRfa _ 86,5-0,275-0,4 |
= 523,4 Усек2; |
|
|||||
|
H = |
|
0,24-0,2752~ |
|
||||
|
mR2 “ |
|
|
|
||||
|
D=_2 u>6fj |
2-109-045 |
|
244,2 |
Усек; |
|
||
|
|
fa |
|
0,40 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
i(bo—b) |
15-0,012 = 0,336; |
|
||||
|
|
’ßR |
|
2-0,275 |
|
|
|
|
CÜ2 = 53,7 '/сек или v2=14,8 м/сек. |
|
|
|
|||||
6 . Средняя скорость |
растительной |
массы в подбарабанье: |
||||||
|
ѵ с р - |
Vj+Ѵг |
_ |
3,4+14,8 = 9,1 м/сек. |
|
|||
III. Функция обмолота.
1. Количество обмолоченных зерен первым ударом бича
на входе подбарабанья: |
|
х0=ехр |
/1п0,5/ |
-(PCmax-Rco)3 |
|
|
(PCmaX P Ccp) |
величина реакции связи зерна с 1колосом на входе подоарабанья
_ P,fc |
vt— u |
m3 (\v—Vi) (1 + e ) . |
|
||
RfВ ---- |
\xcosa |
+ М , |
At |
|
|
|
Atcosa |
|
|
||
1 |
|
ас = |
0,00125 |
= 0,024 |
м; |
ц = і] Ді |
25-0,58-0,003 |
||||
acd |
TlLd |
|
|
||
153
(1 = |
0,8 - 1,2 -0,053 = 40 ■18= 720; |
|
0,0 2 4 -0,003 |
Ät= — = — =0,00066 сек; m3=0,03-10~4 кг.сек2/м; w 30
Ml = 2-10- 4 кг.сек2IM; cosa = 0,64 (по И. Ф. Василенко);
|
R e , |
= З«-77-0^ |
+ 2 .U H -------------^ |
------------------ |
|||
|
|
|
720-cosa |
|
|
cosa-0,00066 |
|
|
|
0,03- ІО-4(30—3,4) (1+е) |
=0,160 |
кг; |
|||
|
|
|
0,00066 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
х,, = |
ехр |
/1п0,5/ |
(260—160): |
=0,558. |
||
|
(260—150)1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
2. |
Изменение величины реакции связи зерна с колосом п |
||||||
углу обхвата деки: |
изменения массы |
колоса опреде |
|||||
принимаем функцию M(t) |
|||||||
ленной |
и подчиняющейся экспоненциальному |
закону: |
|||||
M(t) = М 3 (о)е— + М Т; (здесь Мт — масса стержня колоса). Полагая
Мз(о)е- ? 1 =0,003М3(о)
(0,3% — величина невымолота), вычисляем ß:
Р = |
ІпО.ООЗ |
—5,5215 =90,5 1/сек. |
|
Т |
0,061 |
Величины скоростей ѵк и ѵн определяются на основе гра фика изменения скорости в зависимости от угла обхвата де ки (см. рис. 1 1 ).
Изменение реакции связи зерна с колосом в подбарабанье
показано на рис. |
17. |
|
|
|
|
|
3. |
Изменение количества обмолоченных зерен по углу об |
|||||
хвата деки и величина невымолота: |
іУ/ |
^ |
|
|||
X(t) =ехр |
/1п0,5/ |
рсА т я Y — |
V.R'CD.N, |
|||
|
||||||
|
|
|
||||
(Р Стах — Р Сср) |
NsH j |
|
154
Общее число циклов вычисляется иа основе конструктив но-технологических параметров молотилы-юго аппарата:
2RQ |
|
N/: |
7 + !; |
( Ѵ ! + |
Ѵ 2 ) І |
2*R _ 6,28 • 0,275 —0,0072 сек.
jw |
8-30 |
N,'= — ^ |
---- 4-1 —10. |
9,1-0,0072
Величины N'|, Ns, s определяются на основе физико-меха нических свойств растительной массы (с помощью усталост ных кривых).
График функции x(t) при s = 0,5 представлен на рис. 18.
4. Аппроксимирующее выражение функции обмолота:
X ( t ) = 1 —ае Р‘ ;
а = 1—Хо= 1—0,558 = 0,442;
X ( t ) = 1—0,442е—90>5(.
5. Величина невымолота
х„=0,442е—90’5t=0,442e'~90’5'0,061==01003.
IV. Сепарирующее действие молотильной деки
Z(t) = (1—ее” Р*) |
,1 |
( ^ ~ і2) |
- V |
S |
i ------------е |
1 |
|
|
1 = 1 |
V (;і— і2) |
|
|
|
i= l |
|
1. Число слоев пространственной соломистой решетки
V___ At4~ |
|
_ |
534-374-25 ^ j.p |
d |
3d |
“ |
9 |
2. Интенсивность сепарации
?Ч= РдР‘
q»(Si—і3) 1000
h
С у ; (Si— і2) i=i
155
При параметрах 6X3X2,2 (мм) приведенный диаметр зерна составит d3 = 3,4 мм.
Р= Ь |
d3+ d , |
3,4+3 |
|
|
||
|
= 1 - |
— — = 1-0,266=0,73; |
||||
|
|
|
|
24 |
|
|
IV ( \ |
^ V 1 |
d3 + dn\ _ Л 15-8\Л |
3,4 + 3' |
|||
|
ÖR |
|
К |
2-275 |
14 |
|
= 0,78 - 0,54 = |
0,421; |
|
|
|
||
|
Чз=Чт- — |
= 6 ,5-0,4 = 2 ,6 кгісек; |
||||
|
|
|
1+ 1,5 |
|
|
|
h = |
1 2 - 0 8 |
40; |
5 |
12 |
|
|
- |
• |
V H i-H ) = |
V (1 2 i-ia) = 286; |
|||
ас |
0,024 |
|
і= 1 |
>=1 |
|
|
|
|
Лі= |
0,42 • 0,73' - - 67(12‘ |
*2) . |
|
|
|
|
|
|
286 |
|
|
3. Количество отсепарированного молотильной декой зер-
на
Z(0,061) =0,997 |
1 - |
I t . е-»-— |
|
286 |
|
||
|
|
|
|
' 12-2- 4 |
- 0 ,4 2 -0 ,7 3 !- 67(l f e2 |
4 )-0,061 |
|
--------------е |
|
286 |
_і_ |
286 |
|
|
п |
12-11 — 121 |
|
п 2167(12-11-121) |
|
—0 , 4 2 - 0 , 7 3 » - |
0 , 0 6 1 |
||
---------------- е |
|
286 |
=0,587. |
286 |
|
|
|
4. Количество зерна в ворохе на выходе молотильного подбарабанья:
Y (t)= -i— 15----- £ (S i-iaJe -V
s (^-j2) i=1
1 = 1
или
Y(0,061) = x (0 ,061)—Z(0,061) =0,41.
156